ЯК З’ЯВИЛИСЯ АЛГОРИТМИ В ЖИТТІ ЛЮДИНИ?

ЯК АЛГОРИТМИ ДОПОМАГАЮТЬ МЕНІ В ЖИТТІ?

ЧИ ВСІ МОЖУТЬ БУТИ ВИКОНАВЦЯМИ АЛГОРИТМІВ?

ЧОМУ КОМП’ЮТЕР - УНІВЕРСАЛЬНИЙ ВИКОНАВЕЦЬ АЛГОРИТМІВ?

ПРИГАДУЄМО

Що таке алгоритм?

Якими алгоритмами ви користуєтеся в повсякденному житті?

У якому середовищі ви вже створювали програми?

ДЛЯ ЧОГО НАМ АЛГОРИТМИ?

Алгоритм — це чітка послідовність дій, виконання яких веде до бажаного результату.

У повсякденному житті ми часто вирішуємо різні проблеми: як приготувати їжу; як знайти товар на полицях магазину; що одягти;

який фільм подивитися; як розв’язати задачу з математики; як запустити дрона; як спланувати свій день тощо.

Рішення деяких із них уже відомі і кимось знайдені. Наприклад: рецепт страви вже хтось склав, тож маємо лише його виконати в точній послідовності. Або рух поїзда метро по маршруту, де водій чітко дотримується певних дій (доїхати до зупинки, відчинити двері, випустити і впустити пасажирів, зачинити двері, доїхати до наступної зупинки).

Є чимало ситуацій, у яких невідомо, як діяти. Тоді люди намагаються знайти рішення, застосовуючи метод проб і помилок. Так вони здобувають досвід і навчаються. Коли рішення знайдено, ним можуть користуватися інші й отримувати такий самий результат. Тоді таке рішення стає алгоритмом.

Деякі задачі за допомогою алгоритму розв’язати неможливо. Це творчі задачі, коли автор щоразу вигадує щось нове. Однак частину дій він теж може виконувати за певним алгоритмом. Наприклад, художник, створюючи картину, не знає точного результату, але повторює певну послідовність дій (набрати фарбу на пензлик, нанести мазок, оцінити результат і т. ін.).

ПОХОДЖЕННЯ ПОНЯТТЯ АЛГОРИТМ

Термін алгоритм пов’язаний з ім’ям видатного перського математика, географа, історика та астронома Аль-Хорезмі. У латинському перекладі його книжки ім’я вченого передали як algorizmi. У цій книжці Аль-Хорезмі описав правила додавання, віднімання і множення «у стовпчик» та ділення «кутом».

ВИКОНАВЦІ ТА ЇХНЯ СИСТЕМА КОМАНД

Команда — чітка вказівка на виконання певної дії, яка має єдине тлумачення.

Алгоритм — дуже чітка послідовність команд, яку має розуміти той, хто їх виконує. Виконавцем алгоритмів може бути людина, тварина, комп’ютер, пристрої, механізми на підприємствах, роботи тощо. Кожен виконавець може виконати тільки ті вказівки, які входять у його систему команд.

Команда, яку виконавець виконати не може, — це неприпустима для нього дія.

Об’єкти, які можуть виконувати команди алгоритму, називаються виконавцями.

ВЛАСТИВОСТІ АЛГОРИТМІВ

ВЛАСТИВОСТІ АЛГОРИТМІВ

Скінченність — алгоритм не може бути безконечним.

Результативність — чітко виконавши всі команди, отримаємо результат.

Дискретність — кожен крок алгоритму — це окрема незалежна скінченна дія.

Визначеність — команда має мати єдине тлумачення.

Формальність — виконавці не розуміють змісту алгоритму, але, автоматично виконавши послідовність команд, отримають результат.

Виконуваність — усі команди алгоритму мають входити в систему команд виконавця.

Масовість — за одним і тим самим алгоритмом можна розв’язувати безліч однотипних задач.

СПОСОБИ ПОДАННЯ АЛГОРИТМІВ

Словесний

1. Візьми чашку.

2. Налий у неї сік.

3. Випий сік.

4. Помий чашку.

5. Постав чашку на полицю.

Графічний (блок-схеми)

Програмний

КОМП’ЮТЕР - УНІВЕРСАЛЬНИЙ ВИКОНАВЕЦЬ АЛГОРИТМІВ. ПРОГРАМА

Програма — це

алгоритм, записаний спеціальною мовою в середовищі для створення програм.

Комп’ютер - універсальний виконавець алгоритмів. З його допомогою можна не тільки виконувати готові алгоритми (програми), а й складати нові. Для цього призначені спеціальні програмні середовища для дітей Scratch, Blockly.games, Code.

Послідовність кроків від початку розв’язування задачі до результату буде такою:

Шукаємо та виправляємо помилку на кожному етапі

1. Проблема або творча ідея

2. Формалізуємо умову, розбиваємо на простіші задачі

3. Створюємо модель

4. Складаємо алгоритм кожної частини

5. Вибір мови програмування

6. Створення програми

7. Перевірка роботи програми

НАВЧАЄМОСЯ ЧЕРЕЗ ДІЯЛЬНІСТЬ

ОБГОВОРЮЄМО

Для чого людям алгоритми? Як вони спрощують життя? Чи завжди варто діяти за алгоритмом? Коли це корисно, а коли шкодить?

МІРКУЄМО ТА АРГУМЕНТУЄМО

Дізнайтеся, який внесок у розвиток наук зробив Абу Абдулла Абу Джафар Мухам-мад ібн Муса аль-Хорезмі.

Обговоріть, чому Аль-Хорезмі зміг досягти успіху в різних наукових напрямках. Якби ви завдяки машині часу перенеслися в ту епоху, ким би ви там були?

Ви б пишалися своїми знаннями чи шукали розв’язків нових задач?

Чому є люди, яким цікава наука? Що ними керує, зокрема в наш час?

ОБГОВОРЮЄМО

Чи є виконавцями наведені об’єкти? Якщо так, то що входить у систему команд виконавця? світлофор пральна машина цуценя, яке дресирують учень 1-го класу на уроці математики космічний корабель комаха

«чарівна паличка»

Колобок

Для кожного виконавця наведіть приклади команд, які він не може виконати.

ТВОРИМО ТА СПІВПРАЦЮЄМО

Як ви розумієте поняття «відмова виконавця виконувати команду»?

Обговоріть випадки відмови у різних виконавців — людини, тварини, комп’ютера. Сформулюйте правило: що таке відмова.

ПІДПРИЄМЛИВІСТЬ

Знайдіть найкраще рішення для Санта Клауса (с. 137).

За рисунком оцініть імовірні ризики. Чи можливо їх подолати для отримання кращого алгоритму?

ОБГОВОРЮЄМО

Чим виконавець-людина відрізняється від виконавця-машини? Що ніколи не можна буде виконати за допомогою комп’ютера?

ВИКОНУЄМО

Знайдіть у таблиці всі слова, які відповідають шаблону.

Спробуйте створити алгоритм виконання цього завдання.

ВИКОНУЄМО

1. Складіть комікс — історію вказівок виконавцеві на одному із інтернет-ресурсів.

2. Повправляйтеся у складанні алгоритмів.

3. Повправляйтеся у складанні шаблонів.

ПЕРЕВІРТЕ СЕБЕ

І. Дайте відповіді на запитання.

1. Що таке алгоритм?

2. Чи можна обійтися без алгоритмів?

3. Для чого створюють алгоритми?

4. Що входить у систему команд: виконавця «дрон»; виконавця вашого улюбленого героя комп’ютерної гри?

5. Що є недопустимою командою для виконавця «собака», «автомобіль», «світлофор»?

6. Чи є у людини, яка прогулюється парком,

«система команд»?

7. Закінчіть речення: «Найцікавіше складати алгоритми для...»

II. Виконайте вправи.

1. Хто може бути виконавцем таких команд: «стій», «іди», «увага»?

2. Що не є дією за алгоритмом:

а) прогулянка парком; б) написання вірша; в) миття посуду; г) ранкова зарядка.

3. Перестановка яких команд в алгоритмі не порушить результату:

зібрати наплічник (відкрити наплічник, покласти компас, покласти намет, покласти спальний мішок, покласти продукти, покласти кросівки, покласти шапку, покласти термос, покласти ніж, покласти горнятко, закрити наплічник, прикріпити зверху каремат).

4. Знайдіть помилку в алгоритмі, яка завадить досягненню бажаного результату: Відкрити підручник, прочитати текст, виписати ключові слова, закрити підручник.

III. Оцініть балами від 1 до 4, чи це твердження про вас.

1	Я можу пояснити, що таке алгоритм.
2	Я можу пояснити, чим відрізняються творчі задачі від тих, до яких можна скласти алгоритм.
3	Я знаходжу приклади алгоритмів у повсякденному житті.
4	Я можу пояснити кожну властивість алгоритму.
5	Я можу назвати різних виконавців алгоритмів.
6	Я можу пояснити, для яких виконавців призначені різні способи подання алгоритмів.
7	Я активно брав / брала участь в обговоренні.
8	Мені вдалося навести декілька аргументів про важливість уміння вирішувати проблеми.
9	Мені подобається складати алгоритми.
10	Сьогодні я досяг / досягла успіху у складанні алгоритмів.

 

Це матеріал з підручника "Інформатика" 5 клас Козак 2022